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Title:
SOLAR CELL ARRANGEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/212116
Kind Code:
A1
Abstract:
A solar cell arrangement comprises a first solar cell (101) and a second solar cell (102), which overlap with one another in an overlap region (112) and each have contact fingers (420) for electrically contacting the individual solar cells (101, 102) and busbars (121, 122,...) for dissipating an electric current (I) from the contact fingers (420). The electric current (I) runs along the busbars (121, 122,...) from a main surface (101a) of the first solar cell (101) to an opposite main face (102b) of a second solar cell (102).

Inventors:
METTE ANSGAR (DE)
STENZEL FLORIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/058711
Publication Date:
October 22, 2020
Filing Date:
March 27, 2020
Export Citation:
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Assignee:
HANWHA Q CELLS GMBH (DE)
International Classes:
H01L31/05; H01L31/048
Domestic Patent References:
WO2019016118A12019-01-24
Foreign References:
US9748434B12017-08-29
CN208271927U2018-12-21
US20120325282A12012-12-27
Attorney, Agent or Firm:
BEHRNDT, Klaus (DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

1. Solarzellenanordnung mit einer ersten Solarzelle (101) und einer zweiten Solar zelle (102), die in einem Überlappungsbereich (112) einander überlappen und jeweils Kontaktfinger (420) zum elektrischen Kontaktieren der einzelnen Solar zellen (101, 102) und Stromsammelschienen (121, 122, ...) zum Abführen eines elektrischen Stromes (I) von den Kontaktfingern (420) aufweisen, wobei der elektrische Strom (I) entlang der Stromsammelschienen (121, 122, ...) von einer Hauptoberfläche (101a) der ersten Solarzelle (101) zu einer gegenüberliegenden Hauptfläche (102b) einer zweiten Solarzelle (102) verläuft.

2. Solarzellenanordnung nach Anspruch 1, wobei die jeweiligen Stromsammel schienen (121, 122) auf der ersten Hauptoberfläche (101a, 102a) im Vergleich zu den jeweiligen Stromsammelschienen (121, 122) auf der zweiten Hauptoberflä che (101b, 102b) versetzt zueinander angeordnet sind, sodass in dem Überlap pungsbereich (112) die Stromsammelschienen (121) der ersten Solarzelle (101) und die Stromsammelschienen (122) der zweiten Solarzelle (102) nebeneinan der angeordnet oder voneinander beabstandet sind.

3. Solarzellenanordnung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei zumindest ein Teil der Stromsammelschiene (121, 122, ...) durchgängig von der ersten Solarzel le (101) zu der zweiten Solarzelle (102) verlaufen.

4. Solarzellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Solarzelle (101) und/oder die zweite Solarzelle (102) in dem Überlap pungsbereich (112) eine Metallisierung aufweist, um die Stromsammelschienen (121, 122) in dem Überlappungsbereich (112) elektrisch miteinander zu verbin den, um den elektrischen Strom (I) von der ersten Solarzelle (101) zu der zwei ten Solarzelle (102) über die Stromsammelschienen (121) der ersten Solarzelle (101), die Metallisierung und die Stromsammelschienen (122) der zweiten So larzelle (102) zu leiten.

5. Solarzellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwi- sehen zumindest zwei benachbarten Stromsammelschienen (121, 122, ...) in dem Überlappungsbereich (112) Abstandshalter (140) ausgebildet sind, um eine senkrecht zu den Hauptoberflächen (101a, 101b) wirkende Kraft abzustützen.

6. Solarzellenanordnung nach Anspruch 5, wobei die Abstandshalter (140) sich zumindest teilweise aus dem Überlappungsbereich (112) heraus erstrecken, um einen Schutz und/oder eine Abstützung in dem Randbereich des Überlappungs gebietes (112) bereitzustellen.

7. Solarzellenanordnung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei die Abstands halter (140) ein Polymermaterial und insbesondere ein elektrisch leitfähiges Po lymermaterial aufweisen und/ oder zumindest teilweise einige der Stromsam melschienen (121, 122, ...) kontaktieren.

8. Solarzellenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Solarzelle (101) und die zweite Solarzelle (102) beidseitig zur Stromerzeu gung nutzbar sind, insbesondere sind beidseitig Kontaktfinger (420) ausgebil det.

9. Verfahren zur Herstellung einer Solarzellenanordnung mit folgenden Schritten:

Bereitstellen einer ersten Solarzelle (101) mit Kontaktfingern (420) und Strom sammelschienen (121);

Bereitstellen einer zweiten Solarzelle (102) mit Kontaktfingern (420) und Stromsammelschienen (122); und

Anordnen der ersten Solarzelle (101) und der zweiten Solarzelle (102), so dass sie sich in einem Überlappungsbereich (112) einander überlappen und die Stromsammelschienen (121, 122) den Strom (I) von der ersten Solarzelle (101) zu der zweiten Solarzelle (102) führen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, das außerdem Folgendes umfasst: Ausbilden von Abstandshalter (140) zwischen zumindest zwei benachbarten Stromsammelschienen (121, 122, ...) in dem Überlappungsbereich (112), um eine senkrecht zu den Hauptoberflächen (101a, 101b) wirkende Kraft abzustützen.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, wobei das Bereitstellen einer ersten Solarzelle (101) und das Bereitstellen einer zweiten Solarzelle (102) der art ausgeführt wird, dass zumindest ein Teil der Stromsammelschiene (121, 122, ...) durchgängig von der ersten Solarzelle (101) zu der zweiten Solarzelle (102) verlaufen.

Description:
Solarzellenanordnung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Solarzellenanordnung und ein Ver- fahren deren Herstellung und insbesondere auf überlappende Solarzellen.

HINTERGRUND

Bei der Herstellung von Photovoltaikmodulen werden in der Regel eine Vielzahl von Solarzellen zu sogenannten Strings nebeneinander angeordnet und entsprechend verschaltet. Die einzelnen Solarzellen werden dabei mittels Stromsammelschienen oder sogenannte Bändchen elektrisch miteinander verbunden. Zusätzlich gibt es für die einzelnen Solarzellen noch Kontaktfinger um den erzeugten Strom in der Fläche zu erfassen und entsprechend abzuleiten. Entlang den Strings sind die Solarzellen häufig in Reihe geschaltet, sodass die Zellenverbindungen von einer Vorderseite der Solarzellen zu einer Rückseite geführt werden. Fig. 4A und Fig. 4B zeigen beispielhaft ein konventionelles Design einer Solarzelle, wobei die Fig. 4A eine Draufsicht und Fig. 4b eine Querschnittsansicht entlang der Querschnittslinie B-B zeigt. In der Draufsicht ist zu erkennen, dass eine Vielzahl von Kontaktfmgern 420 in horizontaler Richtung parallel zueinander ausgebildet sind, die durch sogenannte Busbars 450 elektrisch kontaktiert werden. Der Busbar 450 wiederum werden über Kontaktpads 430 mit Stromsammelschiene 440 (siehe Fig.

6B) elektrisch kontaktiert. Die Kontaktpads 430 sind dazu in einer Ausnehmung des Busbars 450 ausgebildet. Die elektrische Verbindung wird in der Regel über eine Lötverbindung hergestellt. Der mittig unterbrochenen Busbar 450 zeigen eine Schnittlinie an, entlang der die einzelne Solarzelle geschnitten wird. Die Fig. 4B zeigt die Querschnittsansicht entlang der Schnittebene B-B, die durch einen Busbar 450 verläuft. Wie aus der Fig. 4B ersichtlich, sind auf einem Halb leitermaterial 410 (Zellenkörper) eine Vielzahl von Kontaktpads 430 ausgebildet, die durch die Stromsammelschienen 440 kontaktiert werden. Zwischen zwei benachbar- ten Kontaktpads 430 ist jeweils ein Abschnitt des Busbars 450 zu sehen, der wiede rum die Kontaktfinger 410 (siehe Fig. 4A) kontaktiert. Die Kontaktpads 430 sind in der Richtung senkrecht zur Zeichenebene mit dem Busbar 450 in einem überlappen den Kontakt, so dass der Strom von den einzelnen Kontaktfingern 420 aufgenom- men, an die Kontaktpads 430 weitergeleitet und über die Stromsammelschiene 440 abgeleitet wird. Die (konventionelle) Stromsammelschienen 440 verbinden bei spielsweise mehrere seriell angeordnete Solarzellen.

Bei der Verschaltungen dieser Solarzellen ist jedoch die Fläche zwischen den einzel nen Solarzellen inaktiv und können lediglich passiv (z.B. durch eine Reflexion an eine Rückseitenbeschichtung) zur Stromgewinnung durch die umgebenden Zellen genutzt werden. Für die Verschaltung werden beispielsweise 6 Zellverbinder vorgesehen, die jedoch infolge des beträchtlichen Stromes sehr dick sind, so dass Druckpunkte an den Zellkanten entstehen. Diese Druckpunkte verhindern einerseits einen geringen Zell abstand bzw. verursachen mechanischen Spannungen an den Rändern der Solarzel- len. Das kann zu Brüchen an der Kante der Solarzellen führen bzw. kleine Risse kön nen die elektrische Leistungsfähigkeit deutlich herabsenken.

Für Solarzellen ohne Zellverbinder gibt es bereits die Möglichkeit, die Solarzellen teilweise übereinander anzuordnen (sogenanntes Schindeln), die das Auftreten von möglichen Mikrorissen an den Rändern der Solarzellen bzw. in den Zellverbindern umgehen. Hierbei werden die einzelnen Kontaktfinger der Solarzellen über eine Me tallisierung im Randbereich miteinander elektrisch verbunden bzw. ein elektrisch leitfähiger Kleber wird zur elektrischen Verbindung genutzt. Ein Nachteil dieser Vor gehensweise besteht darin, dass der Strom der Solarzelle über die Kontaktfmger zur Zellkante geführt wird, was entweder schmale Zellstreifen erfordert oder zu erhöhten (seriellen und/ oder optischen) Verlusten führt. Außerdem sind weitere Materialien notwendig, um den leitfähigen Kleber in dem Randbereich elektrisch gut leitfähig für alle Kontaktfmger aufzubringen. Außerdem verlängern sich die Wege für die Strom abführung im Vergleich zu Zellverbindern deutlich, was zu Serien- Widerstandsverlusten führt, da die Kontaktfmger nur sehr dünn sind und daher für höhere Ströme nicht geeignet sind. Schließlich ist die Verwendung der Silberpaste auf der Vorderseite dadurch stark eingegrenzt.

Daher besteht ein Bedarf nach neuen Moduldesigns und Verschaltungen, die diese Nachteile überwindet und die insbesondere den Abstand zwischen den einzelnen benachbarten Solarzellen eliminiert. Kurzbeschreibung der Erfindung

Zumindest ein Teil der obengenannten Probleme wird durch eine Solarzellenanord nung nach Anspruch l und ein Verfahren zu deren Herstellung nach Anspruch 8 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Weiterbildungen der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Solarzellenanordnung mit einer ersten Solarzelle und einer zweiten Solarzelle, die in einem Überlappungsbereich einander überlappen und jeweils Kontaktfinger zum elektrischen Kontaktieren der einzelnen Solarzellen und Stromsammelschienen zum Abführen eines elektrischen Stromes von den Kontaktfingern aufweisen. Der elektrische Strom wird entlang der Stromsam- melschienen von einer ersten Hauptoberfläche der ersten Solarzelle zu einer gegen überliegenden, zweiten Hauptfläche der zweiten Solarzelle geleitet. Die hierfür ge nutzten Solarzellen können mit den konventionellen Solarzellen aus der Fig. 4A und 4B übereinstimmen, wobei die Stromsammelschienen entsprechend den Ausfüh rungsbeispielen anzupassen wären (z.B. hinsichtlich der Position und/oder Länge). Die Stromsammelschienen können auch sogenannte Zellverbinder, Bändchen etc. sein. Gemäß Ausführungsbeispielen sollen die Stromsammelschienen von aufge druckten Metallisierungen unterschieden werden. Diese aufgedruckten Metallisie rungen sind z.B. die Kontaktfinger, sogenannte Busbars (siehe Fig. 4A und Fig. 4B) oder andere Strukturen, die als Paste auf die Solarzellen gedruckt werden können, um den elektrischen Strom innerhalb einer gegebenen Solarzelle zu sammeln. Die Stromsammelschienen werden mit diesen aufgedruckten Strukturen an einer oder mehreren Stellen elektrisch verbunden (z.B. angelötet, verklebt, verpresst etc.) und dienen dem Abtransport des gesammelten elektrischen Stromes zu einer nächsten Solarzelle oder zu einem externen Stromanschluss. Optional sind die jeweiligen Stromsammelschienen auf der ersten Hauptoberfläche im Vergleich zu den jeweiligen Stromsammelschienen auf der zweiten Hauptoberflä che versetzt zueinander angeordnet sind, sodass in dem Überlappungsbereich die Stromsammelschienen der ersten Solarzelle und die Stromsammelschienen der zwei- ten Solarzelle nebeneinander angeordnet oder voneinander beabstandet sind.

Optional verläuft zumindest ein Teil der Stromsammelschiene durchgängig von der ersten Solarzelle zu der zweiten Solarzelle. Insbesondere können die durchlaufenden Stromsammelschienen nahezu geradlinig verlaufen und die gegenüberliegenden Hauptoberflächen elektrisch miteinander verbinden. Optional umfasst die erste Solarzelle und/oder die zweite Solarzelle in dem Überlap pungsbereich eine Metallisierung, um die Stromsammelschienen in dem Überlap pungsbereich elektrisch miteinander zu verbinden. Als Folge wird der elektrische Strom von der ersten Solarzelle zu der zweiten Solarzelle über die Stromsammel schienen der ersten Solarzelle, die Metallisierung und die Stromsammelschienen der zweiten Solarzelle geleitet.

Optional sind zwischen zumindest zwei benachbarten Stromsammelschienen in dem Überlappungsbereich Abstandshalter (Stützstrukturen) ausgebildet, um eine senk recht zu den Hauptoberflächen wirkende Kraft abzustützen bzw. die Solarzellen auf einander abzustützen. Dies Abstandshalten sind immer dann von besonderem Vor- teil, wenn nur relativ wenige (z.B. weniger als 15) Stromschienen in dem Überlap pungsbereich vorhanden sind, da ansonsten zu hohe Kräfte auf den einzelnen Strom schienen wirken könnten, die zu einer Beschädigung der Solarzelle führen können.

Die Abstandshalter können sich auch (zumindest teilweise) aus dem Überlappungs bereich heraus erstrecken, um einen Schutz und/ oder eine Abstützung in dem Rand- bereich des Überlappungsgebietes bereitzustellen. Beispielsweise können die Ab standshalter einen zusätzlichen Schutz unterhalb der Solarzellenanordnung bieten, wo im Überlappungsbereich eine Stufe vorhanden ist.

Das Material der Abstandshalter kann nahezu beliebig gewählt werden, solange die gewünschte Abstützfunktion erreicht wird. Möglich Materialien für die Abstandshal ter umfassen ein Polymermaterial und insbesondere ein elektrisch leitfähiges Poly mermaterial. Die Abstandshalte können auch zumindest einige der Stromsammel schienen kontaktieren und, wenn sie selbst leitfähig sind, den Stromfluss verbessern (geringeren elektrischen Widerstand).

Optional sind die erste Solarzelle und die zweite Solarzelle beidseitig zur Stromerzeu gung nutzbar. Insbesondere können auch beidseitig Kontaktfmger ausgebildet sein.

Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Solarzellenanordnung. Das Verfahren umfasst die Schritte:

- Bereitstellen einer ersten Solarzelle mit Kontaktfmgern und Stromsammel schienen;

Bereitstellen einer zweiten Solarzelle mit Kontaktfmgern und Stromsammel schienen; und

Anordnen der ersten Solarzelle und der zweiten Solarzelle, so dass sie sich in einem Überlappungsbereich einander überlappen und die Stromsammelschie nen von der ersten Solarzelle den Strom zu der zweiten Solarzelle führen.

Optional umfasst das Verfahren außerdem ein Ausbilden von Abstandshalter zwi schen zumindest zwei benachbarten Stromsammelschienen in dem Überlappungsbe reich, um eine senkrecht zu den Hauptoberflächen wirkende Kraft abzustützen. Optional erfolgen das Bereitstellen einer ersten Solarzelle und/oder das Bereitstellen einer zweiten Solarzelle derart, dass zumindest ein Teil der Stromsammelschiene durchgängig von der ersten Solarzelle zu der zweiten Solarzelle verlaufen. Daher können sich die Stromschienen nur über eine Solarzelle erstrecken oder von Solarzel le (z.B. von einer Unterseite) auf eine benachbarte Solarzelle (z.B. auf einer Obersei- te) verlaufen. Zwischen den derart durchlaufenden Stromschienen können Abstands halter (Stützstrukturen) vorhanden sein, um den Druck aufzunehmen.

Alle bereits genannte Merkmale der Solarzellenanordnung können als weitere optio nale Verfahrensschritte umgesetzt werden. Insbesondere können für die Solarzellen- anordnung übliche Solarzellen genutzt werden, die bisher nebeneinander liegend zu Strings und dann zu Modulen verschaltet wurden. Die einzigen Modifikationen, die erforderlich sein könnten, ist das Versetzen der Stromsammelschienen auf der Rück seite im Vergleich zu Vorderseite (= Hauptlichteinfallsseite). Ausführungsbeispiele überwinden die obengenannten Probleme effektiv dadurch, dass benachbarte Solarzellen in einer Stringrichtung (in der seriellen Verschaltung) einander überlappen. Mit anderen Worten wurde der bisher vorhandene Abstand zwischen den Solarzellen auf einen negativen Wert verschoben. Die aktive Fläche im Modul wird dadurch erhöht und der Modulwirkungsgrad steigt deutlich. Außerdem wird die Bruchgefahr der Zellen im Modul reduziert, da in dem Überlappungsbereich deutlich geringere oder keine mechanischen Spannungen auftreten, da sich die Zellen aufeinander abstützen.

Ausführungsbeispielen erreichen dies durch zumindest zwei Ausgestaltungen. Die Stromsammelschienen können einerseits zunächst mit den einzelnen Solarzellen verlötet werden. Als Resultat ist der elektrische Kontakt zwischen den Stromsammel schienen und den Kontaktfingern oder weiteren Kontaktstrukturen (z.B. Kontakt- pads, Busbars) hergestellt. Anschließend werden die Solarzellen übereinander ge schoben beispielsweise in einem sogenannten Pick-and-Place-Prozess. Bei einer wei teren Möglichkeit laufen die Stromsammelschienen von einer Solarzelle zur benach- barten Solarzelle durch. Abschließend erfolgt das endgültige Verlöten. Um den Druck bei diesen durchlaufenden Stromsammelschienen aber auch bei den ersten Variante (vorab verlötete Stromsammelschienen) aufzunehmen, sind gemäß Ausführungsbei spielen Stützstrukturen (Abstandshalter) vorgesehen, die einen vorbestimmten Min destabstand gewährleisten, um so Schäden zu verhindern. KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden von der folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen, die jedoch nicht so verstanden werden sollten, dass sie die Offenbarung auf die spezifi schen Ausführungsformen einschränken, sondern lediglich der Erklärung und dem Verständnis dienen.

Fig. 1 zeigt eine Solarzellenanordnung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit kurzen Stromsammelschie nen.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit langen Stromsammelschie nen.

Fig. 4A, 4B zeigen beispielhaft ein konventionelles Design einer Solarzelle.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

Fig. l zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Solarzellenanordnung mit einer ersten Solarzelle 101 und einer zweiten Solarzelle 102, die in einem Überlappungsbereich 112 überlappend aufeinander angeordnet werden. Die erste Solarzelle 101 weist Kon taktfinger 420 (in der Fig. 1 nicht zu sehen; siehe Fig. 4A) und Stromsammelschie- nen 121 auf, die den elektrischen Strom, der von der Solarzelle erzeugt wird und an die Kontaktfinger 420 abgegeben wird, zu sammeln und entsprechend abzuführen. Ebenso weist die zweite Solarzelle 102 Kontaktfinger 420 und Stromsammelschienen 122 auf, die ebenfalls den elektrischen Strom von der zweiten Solarzelle 102 sam meln und ableiten. Die Kontaktfinger 420 sind dabei vertikal zwischen der jeweiligen Solarzelle 101, 102 und den Stromsammelschienen 121, 122 angeordnet.

Außerdem umfasst die erste Solarzelle 101 eine erste Hauptoberfläche 101a und eine zweite Hauptoberfläche 101b. Gleiches gilt für die zweite Solarzelle 102, die ebenso eine erste Hauptoberfläche 102a und eine gegenüberliegende zweite Hauptoberflä che 102b aufweist. Die überlappende Anordnung der ersten Solarzelle 101 und der zweiten Solarzelle 102 erfolgt dabei derart, dass die zweite Hauptoberfläche 101b der ersten Solarzelle 101 teilweise auf die erste Hauptoberfläche 102a der zweiten Solar zelle 102 aufgebracht wird. Hierdurch entsteht eine serielle Verschaltung der ersten Solarzelle 101 und der zweiten Solarzelle 102, da ein beispielhafter Rückseitenkon- takt (z.B. auf der zweiten Hauptoberfläche 101b) zu einer Vorderseite (z.B. der ersten Hauptoberfläche 102a der zweiten Solarzelle 102) geführt wird.

Für diese Anordnung bestehen verschiedene Möglichkeiten, die Stromsammelschie nen 121, 122, ... zu führen. Eine Möglichkeit besteht darin, dass die Stromsammel- schieneni2i, 122, ... sich jeweils nur entlang einer gegebenen Solarzelle 101, 102 er strecken.

Fig. 2 zeigt ein solches Ausführungsbeispiel, bei dem die Stromsammelschienen 121 (oder kurz„1“) der ersten Solarzelle 101 in den Überlappungsbereich 112 in einer Querschnittsansicht zu sehen sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Stromsammelschienen 1 entlang der ersten Haupt Oberfläche 101a im Vergleich zu den Stromsammelschienen 1 entlang der zweiten Haupt Oberfläche 101b der ersten Solarzelle 101 versetzt zueinander angeordnet. In der gleichen Weise sind die Strom sammelschienen 122 (oder kurz„2“) der zweiten Solarzelle 102 auf dessen ersten Hauptoberfläche 102a im Vergleich zu den Stromsammelschienen 2 auf der zweiten Hauptoberfläche 102b der zweiten Solarzelle 102 versetzt angeordnet.

Somit können die Solarzellen in identischer Weise hergestellt werden und aufeinan der aufgesetzt werden, da die versetzten Stromsammelschienen 121, 122, ... auf der jeweiligen zweiten Hauptoberfläche 101b, 102b an anderen Positionen angeordnet sind, sodass sich die zwischen der ersten Solarzelle 101 und der zweiten Solarzelle 102 angeordneten Stromsammelschienen 1, 2 einander nicht behindern.

Optional ist es möglich, dass sich die Stromsammelschienen 1, 2, die in den Überlap pungsbereich zwischen der ersten Solarzelle 101 und der zweiten Solarzelle 102 ange ordnet sind, einander kontaktieren. Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass in dem Überlappungsbereich 112 eine Metallisierung oder ein elektrischer Leiter vorgesehen ist, sodass ein Stromfluss zwischen den dazwischen angeordneten Stromsammel schienen 1, 2 möglich ist, auch wenn sich die Stromsammelschienen 1 der ersten Solarzelle 101 nicht mit den Stromsammelschienen 2 der zweiten Solarzelle 102 di rekt in Kontakt stehen. Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Stromsammelschienen 121, 122 länger ausgebildet sind als die jeweilige Dimension der Solarzellen 101, 102. So ist beispielsweise in der Fig. 3 oben eine erste Solarzelle 101 und eine zweite Solar zelle 102 und eine dritte Solarzelle 103 zu sehen, wobei die zweite Hauptoberfläche 101b der ersten Solarzelle und die erste Hauptoberfläche 102a der zweiten Solarzelle

102 durch eine gemeinsame Stromsammelschiene 121 kontaktiert werden. Die ge meinsame Stromsammelschiene 121 erstreckt sich somit sowohl über die erste Solar zelle 101 als auch die zweite Solarzelle 102 (verläuft durchgängig). In der gleichen Weise wird die zweite Solarzelle 102 und die dritte Solarzelle 103 seriell miteinander verschaltet, indem eine durchgängig verlaufende Stromsammelschiene 122 von der zweiten Hauptoberfläche 102b der zweiten Solarzelle 102 zu der ersten Hauptoberflä che 103a der dritten Solarzelle 103 verläuft.

Da in diesem Ausführungsbeispiel die Kontaktpunkte zwischen den überlappenden Solarzellen 101, 102 nur halb so groß ist, wie in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2, können optional Abstützstrukturen (Abstandshalter) 140 vorgesehen werden, die einen Druck oder eine Kraft, die senkrecht auf die Hauptoberflächen 101a bzw. 101b wirkt, abnehmen oder abstützen können. Dadurch werden die Solarzellen 101, 102 vor zusätzlichen Spannungen oder Mikrorisse geschützt.

Ein Vorteil des zweiten Ausführungsbeispiels besteht darin, dass in dem Überlap- pungsbereich 112 keine Metallisierung erforderlich ist, da die durchlaufenden Strom schienen 121, 122 den Strom sehr gut weiterleiten. Dies führt zu weiteren Kostenein sparungen.

Die Solarzellen 101, 102, ... können mit ihren Kontaktfingern 420 und den optionalen Kontaktpads 430 und/oder Busbars 450 ausgebildet sein wie die konventionellen Solarzellen aus der Fig. 4A. Die Stromschienen 121, 122, ... können jedoch vom kon ventionellen Design abweichen und können länger ausgebildet werden (siehe Fig. 3) oder lateral an der Oberseite oder Unterseite sein (siehe Fig. 2).

Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist es ebenfalls möglich, dass die Abstützstruktu ren 140 auch zwischen benachbarten Stromsammelschienen 1, 2 aus dem Ausfüh- rungsbeispiel aus der Fig. 2 genutzt werden, um dort ebenfalls die mechanischen Spannungen zwischen den Solarzellen 101, 102 zu verringern. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Anzahl der Stromsammelschienen 121, 122 für die einzelne Solarzellen relativ gering ist (z.B. weniger als 10). Bei sehr viel Stromsammelschienen 121, 122, können die Stromsammelschienen 121, 122 selbst eine genügende Abstüt zung liefern, um die wirkenden Kräfte ausreichend zu verteilen. Dann kann auf die Ausbildung von Stützstrukturen 140 verzichtet werden kann, da es zu einer homoge nen Verteilung der Spannungen infolge der hohen Anzahl von Stromsammelschienen 121, 122 kommt. Die Abstützstrukturen 140 können insbesondere elastisch sein und beispielsweise ein Polymer oder ein EVA-Material aufweisen. Jedoch soll die Erfindung nicht auf spezi fische Materialien der Abstützstrukturen 140 eingeschränkt werden - solange diese Strukturen 140 ausreichende Wirkung zeigen und die Solarzellen 101, 102 zuverlässig vor Rissbildungen und ähnlichen spannungsverursachten Schäden geschützt werden. Es ist außerdem von Vorteil, wenn das Material der Abstützstrukturen 140 elektrisch leitfähig ist. Die Abstützstrukturen 140 können beispielsweise durch einen Siebdruck, Dispensen, Dippen oder Ähnliches aufgebracht werden.

Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen können sich die Abstützstrukturen 140 eben falls auf die Unterseite (zweiten Hauptoberfläche 101b, 102b) erstrecken, um dort ebenfalls den stufenförmigen Hohlraum (infolge der Überlappung) teilweise aufzufül len. Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn die Solarzellen 101, 102 ledig lich einseitig zur Stromerzeugung genutzt werden und die zweite Hauptoberfläche 102b, 101b eine Rückseite darstellt. Es ist jedoch zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf eine spezielle Nutzung der Solarzellen eingeschränkt sein soll. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen können beide Seiten zur Stromerzeugung genutzt werden.

Wie bei konventionellen Solarzellen können die Stromsammelschienen 121, 122 mit den einzelnen Solarzellen verlötet werden, wobei die Anordnung der benachbarten Solarzellen 101, 102 jedoch gemäß Ausführungsbeispielen geändert wird. Beispiels weise kann zunächst ein Verlöten der einzelnen Solarzellen 101, 102 erfolgen. Als Resultat ist der elektrische Kontakt zwischen den Stromsammelschienen 121, 122 und den Kontaktfingern 420 oder weiteren Kontaktstrukturen 430 (z.B. Kontaktpads; siehe Fig. 4A, 4B) hergestellt. Anschließend werden die Solarzellen übereinander geschoben. Gemäß Ausführungsbeispielen kann dies in einem sogenannten Pick-and- Place-Prozess erfolgen. Ein Vorteil diese Vorgehensweise besteht darin, dass dadurch die Limitierungen durch die Siebdruck-Metallisierung auf der Zelle überwunden werden können. Das versetzte Anordnen der Stromsammelschienen 1, 2 auf der Vor der- und auf der Rückseite bietet den Vorteil, dass dadurch weitere Auflagenflächen gebildet werden, sodass sich der Auflagedruck verringert. Die in der Beschreibung, den Ansprüchen und den Figuren offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

BEZUGSZEICHENLISTE loi, 102,... Solarzellen

ioia, 102a... Hauptoberfläche(n)

ioib,i02b... gegenüberliegende Hauptfläche(n)

112 Überlappungsbereich von Solarzellen

121,122, ... Stromsammelschienen

140 Abstandshalter/ Stützstrukturen

410 Zellkörper

420 Kontaktfinger

430 Kontaktpads

440 (konventionelle) Stromsammelschiene

450 Busbars I elektrischer Stromfluss